خبرگزاری تسنیم؛ گروه اقتصادی ــ بحران آب یکی از چالشهای اساسی قرن بیستویکم است که سایه سنگین خود را بر بسیاری از کشورهای جهان افکنده است. با رشد روزافزون جمعیت، توسعه صنایع و تغییرات اقلیمی، دسترسی به منابع آب شیرین روزبهروز محدودتر میشود. براساس گزارشهای سازمان ملل متحد، بیش از دو میلیارد نفر در سراسر جهان با کمبود شدید آب مواجه هستند و این رقم تا سال 2050 بهشدت افزایش خواهد یافت. در چنین شرایطی، بخش کشاورزی که بیش از 70 درصد منابع آب شیرین را مصرف میکند، در کانون توجه قرار گرفته است.
بیشتر بخوانید
توسعه صنایع تبدیلی در نزدیکی مزارع کمآببرادغام دادههای آبی وزارت نیرو و جهاد کشاورزی
کشورهای خاورمیانه و شمال آفریقا بخصوص با کمبود منابع آبی دستوپنجه نرم میکنند. در این مناطق، میانگین بارندگی سالانه بهشدت کاهش یافته و منابع آب زیرزمینی نیز رو به تحلیل هستند. این وضعیت کشاورزان را مجبور کرده تا به دنبال منابع جایگزین برای آبیاری محصولات خود باشند. پساب یا فاضلاب تصفیهشده، یکی از این منابع جایگزین است که در سالهای اخیر توجه زیادی را به خود جلب کرده است. استفاده از پساب نهتنها میتواند بخشی از فشار بر منابع آب شیرین را کاهش دهد، بلکه امکان بازیافت مواد مغذی موجود در آن را نیز فراهم میکند. این رویکرد درحالیکه با چالشهای بهداشتی و زیستمحیطی همراه است، در شرایط اضطراری و بحرانی میتواند نقش حیاتی در حفظ تولیدات کشاورزی ایفا کند.
ضرورت و اهمیت
استفاده از پساب برای آبیاری گیاهان غیرخوراکی در شرایط اضطراری، راهکاری است که اهمیت آن روزبهروز بیشتر آشکار میشود. سبزیجات غیرخوراکی از جمله گیاهان زینتی، محصولات صنعتی مانند پنبه و کتان، و برخی گیاهان دارویی، بخش قابل توجهی از تولیدات کشاورزی را تشکیل میدهند. این محصولات نیازی به استانداردهای بهداشتی سختگیرانهای که برای سبزیجات خوراکی الزامی است ندارند، بنابراین میتوانند با آب کیفیت پایینتر آبیاری شوند.
در بسیاری از کشورها، حجم عظیمی از پساب تصفیهشده تولید میشود که اغلب بدون استفاده به محیط زیست تخلیه میگردد. این امر نهتنها هدررفت منابع ارزشمند آب است، بلکه میتواند به آلودگی منابع آبی طبیعی نیز منجر شود. استفاده بهینه از این پسابها میتواند بهطرز چشمگیری به کاهش فشار بر منابع آب شیرین کمک کند. براساس تحقیقات انجامشده، استفاده از پساب در کشاورزی میتواند تا 30 درصد از مصرف آب شیرین را کاهش دهد.
علاوه بر این، پساب حاوی مواد مغذی ارزشمندی مانند نیتروژن و فسفر است که میتواند نیاز کودی گیاهان را تأمین کند. این ویژگی باعث کاهش هزینههای تولید و کاهش مصرف کودهای شیمیایی میشود که خود اثرات زیستمحیطی مثبتی دارد. در شرایط بحرانی مانند خشکسالیهای طولانیمدت، زمانی که دسترسی به آب شیرین بسیار محدود است، استفاده از پساب برای محصولات غیرخوراکی میتواند تنها راه حفظ بخشی از فعالیتهای کشاورزی و جلوگیری از بیکاری و مهاجرت کشاورزان باشد.
چالشهای فعلی
بااینحال استفاده از پساب برای آبیاری با چالشهای متعددی روبهرو است که باید بهدقت موردبررسی قرار گیرند. یکی از اصلیترین چالشها، کیفیت پساب تولیدشده است. درحالیکه تصفیهخانههای فاضلاب میتوانند بخش عمدهای از آلایندههای موجود در فاضلاب را حذف کنند، اما همواره خطر وجود میکروارگانیسمهای بیماریزا، فلزات سنگین و ترکیبات شیمیایی مضر باقی میماند. این آلایندهها میتوانند در خاک تجمع یابند، به آبهای زیرزمینی نفوذ کنند و در نهایت به زنجیره غذایی راه پیدا کنند.
چالش دیگر، نگرش منفی عمومی نسبت به استفاده از پساب در کشاورزی است. بسیاری از مردم از استفاده از فاضلاب تصفیهشده حتی برای محصولات غیرخوراکی نگرانی دارند و این امر میتواند بازارپسندی محصولات تولیدشده با پساب را کاهش دهد. این نگرش عمدتاً ناشی از عدم آگاهی عمومی درباره فرآیندهای تصفیه و استانداردهای کیفیت پساب است. علاوه بر این، در بسیاری از کشورها، زیرساختهای لازم برای جمعآوری، تصفیه و توزیع پساب وجود ندارد یا بسیار ناکافی است.
مسئله دیگر، نبود قوانین و مقررات جامع و شفاف برای استفاده از پساب در کشاورزی است. در بسیاری از کشورها، استانداردهای مشخصی برای کیفیت پساب قابل استفاده در آبیاری تعریف نشده یا بهدرستی اجرا نمیشود. این امر میتواند به استفاده نادرست از پساب منجر شود که خطرات بهداشتی و زیستمحیطی جدی به همراه دارد. همچنین هزینههای بالای تصفیه پساب تا سطح استاندارد برای استفاده کشاورزی، یکی دیگر از موانع گسترش این روش است.
اثر راهکار در رفع چالشها
استفاده هدفمند و اصولی از پساب برای آبیاری سبزیجات غیرخوراکی میتواند بسیاری از چالشهای یادشده را برطرف کند. با اجرای سیستمهای نظارتی دقیق بر کیفیت پساب و اطمینان از رعایت استانداردهای تصفیه، میتوان خطرات بهداشتی و زیستمحیطی را به حداقل رساند. استفاده از فناوریهای نوین تصفیه مانند غشاهای فیلتراسیون پیشرفته، اشعه ماوراء بنفش برای ضدعفونی و سیستمهای اکسیداسیون پیشرفته، میتواند کیفیت پساب را بهگونهای ارتقا دهد که برای آبیاری محصولات غیرخوراکی کاملاً ایمن باشد.
محدود کردن استفاده از پساب به سبزیجات غیرخوراکی، یک راهکار هوشمندانه برای کاهش نگرانیهای عمومی است. از آنجا که این محصولات مستقیماً وارد زنجیره غذایی انسان نمیشوند، خطرات بهداشتی ناشی از آلودگی احتمالی بهشدت کاهش مییابد. این امر میتواند اعتماد عمومی به استفاده از پساب را افزایش دهد و راه را برای توسعه تدریجی این رویکرد هموار کند. علاوه بر این، با سرمایهگذاری در زیرساختهای مناسب و ایجاد شبکههای توزیع پساب، میتوان دسترسی کشاورزان به این منبع ارزشمند را تسهیل کرد.
تدوین قوانین و مقررات شفاف و جامع نیز نقش مؤثری در رفع چالشها دارد. تعیین استانداردهای دقیق برای کیفیت پساب، نحوه استفاده از آن، و نظارت بر اجرای این استانداردها، میتواند از استفاده نادرست جلوگیری کند. همچنین ارائه مشوقهای مالی به کشاورزانی که از پساب استفاده میکنند، میتواند انگیزه لازم برای پذیرش این روش را فراهم کند. این مشوقها میتواند شامل کاهش هزینه آب، یارانه تجهیزات آبیاری و وامهای کمبهره باشد.
روش انجام راهکار
اجرای موفق استفاده از پساب برای آبیاری سبزیجات غیرخوراکی، نیازمند یک رویکرد سیستماتیک و چندمرحلهای است. در گام نخست، باید کیفیت پساب تصفیهشده بهدقت ارزیابی شود. این ارزیابی شامل آزمایش پارامترهای فیزیکی، شیمیایی و میکروبیولوژیکی است. پارامترهای مهم شامل میزان مواد جامد معلق، اکسیژن محلول، pH، میزان فلزات سنگین، املاح محلول و تعداد باکتریهای کلیفرم است. براساس نتایج این آزمایشها، میتوان تصمیم گرفت که آیا پساب نیاز به تصفیه بیشتری دارد یا میتواند مستقیماً برای آبیاری استفاده شود.
پس از اطمینان از کیفیت مناسب پساب، انتخاب محصولات مناسب برای آبیاری ضروری است. سبزیجات غیرخوراکی مانند گیاهان زینتی، گلهای بریدنی، درختان سایهانداز، چمنهای تزئینی، پنبه، کتان و برخی گیاهان دارویی که بهصورت خام مصرف نمیشوند، گزینههای مناسبی هستند. باید توجه داشت که حتی در میان این محصولات، برخی نسبت به کیفیت آب حساسیت بیشتری دارند و انتخاب باید براساس شرایط خاص هر منطقه انجام شود.
سیستم آبیاری نیز نقش کلیدی در موفقیت این راهکار دارد. استفاده از روشهای آبیاری قطرهای یا آبیاری زیرسطحی، که در آن پساب مستقیماً با اندامهای هوایی گیاه تماس ندارد، توصیه میشود. این روشها نهتنها خطر انتشار آلودگی را کاهش میدهند، بلکه راندمان مصرف آب را نیز افزایش میدهند. علاوه بر این، باید برنامه آبیاری بهگونهای تنظیم شود که از آبیاری بیش از حد و تجمع املاح در خاک جلوگیری کند. نظارت مستمر بر کیفیت خاک و محصولات تولیدشده نیز الزامی است تا از عدم تجمع آلایندهها اطمینان حاصل شود.
تأثیرات اقتصادی
تأثیرات اقتصادی استفاده از پساب برای آبیاری سبزیجات غیرخوراکی قابل توجه و چندوجهی است. از مهمترین مزایای اقتصادی این روش، کاهش هزینههای تأمین آب برای کشاورزان است. در مناطقی که آب شیرین کمیاب و گران است، استفاده از پساب میتواند هزینههای تولید را بهطرز چشمگیری کاهش دهد. براساس مطالعات انجامشده در کشورهای خاورمیانه، استفاده از پساب میتواند هزینه آب را تا 50 درصد کاهش دهد که این امر سودآوری فعالیتهای کشاورزی را افزایش میدهد.
مزیت اقتصادی دیگر، کاهش نیاز به کودهای شیمیایی است. پساب حاوی مقادیر قابلتوجهی نیتروژن، فسفر و پتاسیم است که از عناصر غذایی اصلی موردنیاز گیاهان هستند. استفاده از این مواد مغذی موجود در پساب میتواند هزینه خرید کود را به میزان 20 تا 40 درصد کاهش دهد. این کاهش هزینه بخصوص برای کشاورزان کوچک و متوسط که بودجه محدودی دارند، اهمیت زیادی دارد و میتواند رقابتپذیری آنها را افزایش دهد.
از سوی دیگر، استفاده از پساب میتواند فرصتهای شغلی جدیدی ایجاد کند. توسعه زیرساختهای تصفیه و توزیع پساب، نیاز به نیروی کار متخصص و غیرمتخصص دارد که این امر به افزایش اشتغال منجر میشود. همچنین کشاورزانی که بهواسطه دسترسی به پساب قادر به ادامه فعالیت خود در شرایط خشکسالی هستند، نهتنها خود را از بیکاری نجات میدهند بلکه به حفظ اشتغال کارگران کشاورزی نیز کمک میکنند. علاوه بر این، تولید پایدار محصولات غیرخوراکی مانند گیاهان زینتی و پنبه، میتواند درآمد ارزی قابلتوجهی برای کشور به همراه داشته باشد. بنابراین استفاده از پساب نهتنها یک راهکار زیستمحیطی است، بلکه ابزاری برای توسعه اقتصادی پایدار نیز به شمار میرود.
تجارب جهانی موفق
بررسی تجارب موفق کشورهای پیشرو در استفاده از پساب، درسهای ارزشمندی برای سایر کشورها فراهم میکند. اسپانیا یکی دیگر از کشورهای موفق در این حوزه است. در مناطق خشک جنوب اسپانیا، استفاده از پساب برای آبیاری زمینهای گلف، پارکها و فضای سبز شهری بهخوبی گسترش یافته است. این کشور با تدوین استانداردهای دقیق و نظارت مستمر بر کیفیت پساب، توانسته است اعتماد عمومی را جلب کند. همچنین در ایالت کالیفرنیای آمریکا که با خشکسالیهای مکرر روبهرو است، استفاده از پساب برای آبیاری مزارع پنبه، درختان میوه و فضاهای سبز شهری بهطرز گستردهای رواج یافته است.
کشورهای خاورمیانه مانند اردن و امارات متحده عربی نیز در سالهای اخیر پیشرفتهای قابلتوجهی در این زمینه داشتهاند. اردن که با کمبود شدید آب مواجه است، برنامههای جامعی برای استفاده از پساب در تولید محصولات علوفهای و گیاهان زینتی اجرا کرده است. امارات نیز با سرمایهگذاری سنگین در تصفیهخانههای پیشرفته، توانسته است بخش عمدهای از پساب خود را برای آبیاری پارکها و زمینهای گلف استفاده کند. این تجارب موفق نشان میدهد که با اراده سیاسی قوی، سرمایهگذاری مناسب و مشارکت فعال بخش خصوصی، میتوان چالشهای موجود را پشت سر گذاشت و از پساب بهعنوان منبعی ارزشمند بهره برد.
فناوریهای نوین در تصفیه پساب
پیشرفتهای فناوری در حوزه تصفیه پساب، افقهای تازهای را برای استفاده ایمن و مؤثر از این منبع آبی گشوده است. یکی از مهمترین فناوریهای نوین، سیستمهای غشایی پیشرفته است که شامل میکروفیلتراسیون، و اسمز معکوس میشود. این سیستمها قادرند ذرات بسیار ریز، باکتریها، ویروسها و حتی برخی ترکیبات شیمیایی محلول را از پساب جدا کنند. استفاده از این فناوریها میتواند کیفیت پساب را به حدی برساند که تقریباً معادل آب شیرین باشد، هرچند هزینه این فرآیند نسبتاً بالاست.
فناوری دیگر، سیستمهای اکسیداسیون پیشرفته است که از ترکیب اشعه ماوراء بنفش، ازن یا هیدروژن پراکسید برای تجزیه ترکیبات آلی مقاوم و ضدعفونی پساب استفاده میکند. این روش بخصوص برای حذف آلایندههای نوظهور مانند داروها، هورمونها و مواد شیمیایی صنعتی مؤثر است که در روشهای سنتی تصفیه بهخوبی حذف نمیشوند. همچنین سیستمهای بیولوژیکی پیشرفته مانند راکتورهای بیوفیلم متحرک و راکتورهای غشایی بیولوژیکی، قادرند با کارایی بالا مواد آلی و مواد مغذی اضافی را از پساب حذف کنند.
در سالهای اخیر، استفاده از سیستمهای طبیعی تصفیه مانند تالابهای مصنوعی نیز توجه زیادی را به خود جلب کرده است. این سیستمها که از گیاهان آبزی و میکروارگانیسمهای طبیعی برای تصفیه پساب استفاده میکنند، نهتنها هزینه کمتری دارند بلکه محیطزیست دوستدار نیز هستند. علاوه بر این، فناوریهای نوین نظارت و کنترل مانند سنسورهای آنلاین و سیستمهای هوشمند، امکان پایش لحظهای کیفیت پساب را فراهم میکنند که این امر به اطمینان از ایمنی استفاده از پساب کمک شایانی میکند.
جنبههای زیستمحیطی و بهداشتی
توجه به جنبههای زیستمحیطی و بهداشتی استفاده از پساب، برای موفقیت این راهکار حیاتی است. یکی از نگرانیهای اصلی، احتمال تجمع فلزات سنگین مانند کادمیوم، سرب و جیوه در خاک است. این فلزات که معمولاً از فاضلابهای صنعتی وارد پساب میشوند، میتوانند در طول زمان در خاک انباشته شوند و به آبهای زیرزمینی نفوذ کنند. بنابراین کنترل دقیق منابع فاضلاب و جداسازی فاضلاب صنعتی از فاضلاب شهری ضروری است. همچنین باید بهصورت دورهای خاک مزارعی که با پساب آبیاری میشوند، آزمایش شود تا از عدم تجمع این عناصر اطمینان حاصل گردد.
مسئله دیگر، وجود باکتریها و ویروسهای بیماریزا در پساب است. درحالیکه فرآیندهای تصفیه استاندارد میتوانند بخش عمدهای از این میکروارگانیسمها را از بین ببرند، اما همواره احتمال وجود مقادیر کمی از آنها باقی میماند. برای کاهش این خطر، استفاده از روشهای ضدعفونی مؤثر مانند کلرزنی، اشعه ماوراء بنفش یا ازنزنی الزامی است. علاوه بر این، باید از تماس مستقیم کارگران کشاورزی با پساب جلوگیری شود و استفاده از تجهیزات حفاظت فردی را اجباری کرد.
از سوی دیگر، استفاده از پساب میتواند اثرات زیستمحیطی مثبتی نیز داشته باشد. کاهش تخلیه فاضلاب به رودخانهها و دریاها، از آلودگی این منابع آبی جلوگیری میکند. همچنین استفاده از مواد مغذی موجود در پساب، نیاز به کودهای شیمیایی را کاهش میدهد که خود باعث کاهش آلودگی ناشی از تولید و مصرف این کودها میشود. با این حال، باید توجه داشت که استفاده نامناسب از پساب میتواند به آلودگی خاک، آبهای زیرزمینی و حتی هوا منجر شود، بنابراین رعایت دقیق اصول و استانداردهای زیستمحیطی و بهداشتی امری اجتنابناپذیر است.
نقش آموزش و فرهنگسازی
موفقیت در اجرای برنامههای استفاده از پساب، بهشدت به آموزش و فرهنگسازی بستگی دارد. یکی از بزرگترین موانع گسترش این رویکرد، نگرش منفی و ترسهای غیرمنطقی مردم نسبت به استفاده از فاضلاب تصفیهشده است. بسیاری از افراد بهواسطه عدم آگاهی از فرآیندهای علمی تصفیه و کنترل کیفیت، از هر نوع استفاده از پساب ابراز نگرانی میکنند. بنابراین برگزاری کمپینهای آموزشی گسترده برای افزایش آگاهی عمومی ضروری است. این کمپینها باید بهگونهای طراحی شوند که مردم را با علم و فناوری پشت تصفیه پساب آشنا کنند و نشان دهند که با رعایت استانداردها، استفاده از پساب برای محصولات غیرخوراکی کاملاً ایمن است.
آموزش کشاورزان نیز نقش کلیدی دارد. بسیاری از کشاورزان با روشهای صحیح استفاده از پساب، سیستمهای آبیاری مناسب و اصول نگهداری تجهیزات آشنایی ندارند. برگزاری کارگاههای آموزشی عملی، بازدید از مزارع موفق که از پساب استفاده میکنند، و ارائه راهنماهای فنی ساده و قابلفهم، میتواند بهگونهای مؤثری دانش کشاورزان را افزایش دهد. همچنین آموزش تکنسینها و مهندسان مسئول سیستمهای تصفیه و توزیع پساب برای اطمینان از کیفیت مناسب و عملکرد صحیح تجهیزات، امری حیاتی است.
علاوه بر این، فرهنگسازی در مدارس و دانشگاهها میتواند نقش بلندمدتی در پذیرش استفاده از پساب ایفا کند. گنجاندن مباحث مرتبط با بحران آب، بازیافت پساب و کشاورزی پایدار در برنامههای درسی، میتواند نسل جدید را با این مفاهیم آشنا کند و نگرش مثبتی نسبت به استفاده بهینه از منابع آب ایجاد نماید. همچنین همکاری با رسانههای جمعی برای انتشار اطلاعات علمی و معتبر، مصاحبه با کارشناسان و نمایش تجارب موفق، میتواند به تغییر تدریجی نگرشهای منفی کمک کند. بدون چنین تلاشهای فرهنگی و آموزشی، حتی بهترین فناوریها و زیرساختها نیز نمیتوانند به موفقیت کامل دست یابند.
نتیجهگیری
با توجه به روند رو به رشد بحران آب در سطح جهانی، استفاده از پساب برای آبیاری گیاهان غیرخوراکی یک ضرورت است. پیشبینی میشود که تا سال 2050، تقاضا برای آب در بخش کشاورزی بیش از 50 درصد افزایش یابد، درحالیکه منابع آب شیرین محدودتر خواهند شد. در چنین شرایطی، کشورهایی که زودتر به سمت استفاده بهینه از پساب حرکت کنند، مزیت رقابتی بیشتری خواهند داشت. آینده این حوزه به توسعه فناوریهای کمهزینهتر و کارآمدتر تصفیه، گسترش زیرساختهای توزیع و تقویت چارچوبهای قانونی و نهادی بستگی دارد.
یکی از روندهای امیدوارکننده، افزایش سرمایهگذاری بخش خصوصی در پروژههای بازیافت پساب است. شرکتهای خصوصی با انگیزه سودآوری، در حال توسعه مدلهای کسبوکار نوینی هستند که در آن پساب تصفیهشده به کشاورزان فروخته میشود یا خدمات مدیریت جامع آب ارائه میگردد. این مشارکت میتواند به تسریع توسعه این صنعت کمک کند. همچنین پیشرفت در فناوریهای دیجیتال مانند اینترنت اشیا، هوش مصنوعی و یادگیری ماشین، امکان مدیریت هوشمند و بهینه سیستمهای پساب را فراهم میکند.
استفاده اضطراری از پساب برای سبزیجات غیرخوراکی یک راهکار چندوجهی است که میتواند بهطور همزمان بحران آب را کاهش دهد، اقتصاد کشاورزی را تقویت کند و محیطزیست را حفظ نماید. موفقیت در این مسیر نیازمند همکاری تمام ذینفعان شامل دولت، بخش خصوصی، کشاورزان، محققان و جامعه مدنی است. با اراده قوی، سرمایهگذاری مناسب و برنامهریزی دقیق، میتوان پساب را از یک پسماند به منبعی ارزشمند تبدیل کرد و گامی مؤثر در جهت امنیت آب و توسعه پایدار برداشت. این راهکار نهتنها برای امروز بلکه برای نسلهای آینده که با چالشهای آبی جدیتری روبهرو خواهند بود، اهمیت حیاتی دارد.
———-
منابعی برای مطالعه بیشتر
- FAO. Water Reuse in Agriculture: Benefits and Risks. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome, 2020.
- UN Water. The United Nations World Water Development Report: Wastewater, The Untapped Resource. United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization, Paris, 2017.
- Jiménez, B., and Asano, T. Water Reuse: An International Survey of Current Practice, Issues and Needs. IWA Publishing, London, 2008.
- WHO. Guidelines for the Safe Use of Wastewater, Excreta and Greywater in Agriculture. World Health Organization, Geneva, 2006.
- Qadir, M., Wichelns, D., Raschid-Sally, L., McCornick, P.G., Drechsel, P., Bahri, A., and Minhas, P.S. The Challenges of Wastewater Irrigation in Developing Countries. Agricultural Water Management, Vol. 97, No. 4, 2010.
- Lazarova, V., and Bahri, A. Water Reuse for Irrigation: Agriculture, Landscapes, and Turf Grass. CRC Press, Boca Raton, 2005.
- Angelakis, A.N., and Gikas, P. Water Reuse: Overview of Current Practices and Trends in the World with Emphasis on EU States. Water Utility Journal, Vol. 8, 2014.
- IWMI. Wastewater Irrigation and Health: Assessing and Mitigating Risk in Low-Income Countries. International Water Management Institute, Colombo, 2010.
- Pedrero, F., Kalavrouziotis, I., Alarcón, J.J., Koukoulakis, P., and Asano, T. Use of Treated Municipal Wastewater in Irrigated Agriculture: Review of Some Practices in Spain and Greece. Agricultural Water Management, Vol. 97, No. 9, 2010.
- Tal, A. Rethinking the Sustainability of Israel’s Irrigation Practices in the Drylands. Water Research, Vol. 90, 2016.
انتهای پیام/
